Biasanya, hanya matahari, angin dan sejenisnya yang disebut energi terbarukan. Mereka juga dianggap paling aman dan paling efektif dalam memerangi pemanasan global. Namun, menurut sejumlah karya ilmiah, uranium juga harus disebut sebagai sumber energi terbarukan. Dalam hal menggunakan reaktor neutron cepat, mereka dapat menyediakan tingkat konsumsi energi saat ini oleh umat manusia selama miliaran tahun ke depan. Mari kita coba dari sudut pandang sains untuk mencari tahu jenis energi apa yang sebenarnya paling aman.
Risiko dari pembangkit listrik selalu lebih kecil daripada ketiadaannya - tetapi terutama rendah jika itu adalah nuklir
Dalam salah satu materi sebelumnya, kami mencatat bahwa ratusan ribu orang meninggal sebelum waktunya akibat polusi udara oleh energi panas di dunia setiap tahun. Dan ini juga berlaku untuk negara-negara paling maju (di Amerika Serikat ada sekitar lima puluh ribu kasus seperti itu setahun).
Namun, tidak peduli seberapa tidak amannya pembangkit listrik termal (terutama yang berbahan bakar batu bara), industri tenaga listrik memiliki masalah yang lebih serius: misalnya, ketika tidak ada listrik di satu atau lain area Bumi atau listrik tidak tersedia untuk penduduk lokal. Ini sama sekali bukan tentang masa lalu: lebih dari satu miliar orang di planet ini tidak memiliki akses listrik. Dan ini mempengaruhi kesehatan mereka lebih kuat daripada emisi dari pembangkit listrik termal pada kesehatan penduduk negara bagian dengan energi yang lebih maju.
Mari kita ambil contoh paling sederhana: seseorang tanpa listrik menggunakan lampu minyak tanah - akibatnya, di planet ini, mereka berfungsi sebagai sumber utama cahaya malam untuk setengah miliar orang. Lampu-lampu ini mengkonsumsi 77 miliar liter minyak tanah per tahun - sedikit lebih banyak dari seluruh armada udara sipil AS yang terbakar sebelum krisis virus corona.
Tampaknya, bahaya apa yang bisa ditimbulkan oleh kompor minyak tanah? Seperti yang ditunjukkan oleh penelitian terbaru, masalahnya sangat besar. Ketika bahan bakar dibakar di pembangkit listrik yang jauh, produk pembakaran hidrokarbon dikeluarkan oleh pipa pada ketinggian yang cukup tinggi, itulah sebabnya polusi didistribusikan ke area yang luas dan jauh lebih kecil kemungkinannya untuk mencapai konsentrasi yang benar-benar mengancam jiwa.. Tetapi kompor minyak tanah berasap dengan mikropartikel karbon yang tidak terbakar di ruangan tempat orang itu tinggal - dan angin tidak bertiup di sana sekuat pada potongan pipa yang tinggi.
Akibatnya, rata-rata konsumen lampu minyak tanah yang tidak memiliki akses listrik mengalami efek kesehatan yang sama dengan perokok yang mengonsumsi empat bungkus rokok sehari. Secara total, lampu seperti itu dari karbon yang tidak terbakar saja memancarkan 0,27 juta ton per tahun. Kami biasanya mengaitkan polutan udara yang dihirup dengan peningkatan risiko asma, penyakit pernapasan, dan kanker, tetapi sebenarnya mereka jauh lebih berbahaya dalam hal meningkatkan kemungkinan serangan jantung dan stroke. Perkiraan umum kematian akibat lampu minyak tanah di dunia adalah ratusan ribu orang per tahun.
Tapi ini, tentu saja, hanyalah puncak piramida kematian akibat kemiskinan energi. Pembakaran kayu - sering disebut sebagai biofuel saat ini - berada di puncak bersejarahnya hari ini: spesies kita membakar lebih banyak kayu daripada sebelumnya dalam sejarah. Tiga miliar orang memasak di atas tungku kayu bakar, kompor arang atau anglo, menghirup mikropartikel yang tidak terbakar setiap hari. Akibatnya, WHO menyatakan: di dunia, dari lampu minyak tanah dan penggunaan bahan bakar padat langsung di rumah (terutama untuk memasak), 3,8 juta orang meninggal setahun.
Kesimpulan penting dapat ditarik dari ini. Energi panas membunuh lebih sedikit orang daripada ketidakhadirannya: ia melayani sebagian besar penduduk Bumi, dan ada lebih sedikit kematian dini darinya. Tapi ada masalah: energi panas tersedia untuk berbagai tingkat di berbagai belahan dunia. Ada negara-negara yang tidak memiliki bahan bakar fosil, jaringan pipa gas, atau pelabuhan yang tertutup sendiri. Oleh karena itu, bagi mereka, opsi TPP seringkali berubah menjadi energi mahal yang tidak mampu dijangkau oleh warga sekitar.
Energi atom, seperti yang telah kita catat, dari lima puluh kali (untuk gas) hingga ratusan kali (untuk batu bara) lebih aman daripada energi panas. Dan, yang sangat penting, bahan bakar untuk itu diangkut dengan cepat dan mudah - setiap beberapa tahun, dan bagiannya dalam biaya energi kecil, kurang dari 5%. Ini membedakannya dengan tajam dari energi panas, di mana bahan bakar adalah bagian terpenting dari biaya satu kilowatt-jam.
Bahkan negara-negara dunia ketiga dengan neraca pembayaran yang "buruk" mampu mengimpor bahan bakar nuklir, sementara impor bahan bakar fosil akan memperburuk defisit perdagangan luar negeri mereka secara serius. Mungkin inilah salah satu alasan mengapa negara-negara dunia ketiga begitu gencar mencari peluang untuk membangun pembangkit listrik tenaga nuklir (Bangladesh adalah contoh terbaru).
Kesimpulan penting lainnya: ketika menimbang risiko jenis pembangkitan tertentu, sering kali sebaiknya berfokus pada pembangkit yang mampu menyediakan listrik secepat mungkin untuk wilayah tertentu. Kelihatannya aneh, di sini PLTN juga bisa muncul lebih dulu. Satu unit daya per gigawatt menghasilkan, sebagai suatu peraturan, sekitar delapan miliar kilowatt-jam per tahun - yaitu, konstruksinya dapat membawa banyak orang keluar dari kemiskinan energi dalam hitungan tahun.
Jejak Karbon Energi: Bagaimana Energi Nuklir Bebas Karbon?
Peradaban kita - dan kita masing-masing -, pada prinsipnya, tidak bisa tidak memiliki jejak karbon yang sangat besar. Hanya dengan bernapas, seseorang menghasilkan lebih dari tiga ratus kilogram CO2 per tahun, sebagai akibatnya, populasi bumi membuang tiga miliar ton gas ini dari paru-paru mereka setiap tahun. Omong-omong, semua energi panas memasok ke atmosfer hanya beberapa kali lebih banyak dari gas rumah kaca yang sama. Jika tidak ada manusia, makhluk lain akan menghirup gas ini - namun dari sudut pandang jejak karbon kita, masing-masing dari kita "bukan tanpa dosa."
Dengan cara yang sama, tidak mungkin membangun pembangkit listrik apa pun tanpa jejak karbon - baik matahari, angin, maupun nuklir. Bahkan tanpa memperhitungkan CO2 yang dikeluarkan oleh pembangun dan personel pemeliharaannya, grafik di bawah ini menunjukkan bahwa semua jenis listrik sebenarnya terkait dengan emisi karbon dioksida.
Oleh karena itu, untuk memisahkan energi bebas karbon dari padat karbon, biasanya digunakan kriteria terbatas: mereka hanya mengambil berapa gram CO2 per kilowatt-jam produksi yang diberikan oleh pembangkit listrik jenis ini atau itu. Batubara coklat adalah pemegang rekor di sini: dengan efisiensi pembangkit listrik tenaga batubara sebesar 40%, untuk setiap kilowatt-jam produksi, itu akan menghasilkan satu kilogram CO2 - jumlah yang sama yang dihembuskan rata-rata orang dalam tiga hari.
Bahan bakar fosil yang paling sedikit mengandung karbon adalah gas alam: dengan efisiensi yang sama, hanya akan menghasilkan 0,5 kilogram karbon dioksida per kilowatt-jam. Biofuel, seperti yang Anda tahu, memiliki jejak karbon yang lebih lemah daripada gas, karena sebelumnya ditanam, dan selama budidaya tanaman, sebagian CO2 dari atmosfer dalam biomassanya diikat. Oleh karena itu, rata-rata, satu kilowatt-jam dari TPP biofuel hanya menyumbang 0,23 kilogram gas rumah kaca utama.
Dan berapa banyak CO2 yang ada per kilowatt-jam sumber energi bebas karbon? Menurut Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim, pembangkit listrik tenaga surya bertanggung jawab atas emisi hanya 40-50 gram karbon dioksida per kilowatt-jam produksi - beberapa kali lebih sedikit biofuel, sepuluh kali lebih sedikit daripada pembangkit listrik berbahan bakar gas, dan 20 kali lipat. kurang dari pada pembangkit listrik tenaga panas batubara. HPP memberikan emisi yang lebih spesifik: 24 gram per kilowatt-jam. Turbin angin lepas pantai dan pembangkit listrik tenaga nuklir menyediakan 12 gram CO2 per kilowatt-jam produksi, dan yang berbasis darat - 11 gram.
Sangat mudah untuk melihat bahwa apa yang disebut kotak hijau - atom, matahari, turbin angin, dan pembangkit listrik tenaga air - benar-benar bebas karbon, tidak hanya dalam arti tidak mengeluarkan CO2 sama sekali selama operasi. Bahkan jika kita menghitung emisi yang terkait dengan pembangunan stasiun semacam itu, maka SES adalah sepuluh, dan pembangkit listrik tenaga nuklir dan turbin angin empat puluh kali lebih sedikit "berbahaya karbon" daripada pembangkit listrik tenaga panas gas. Mempertimbangkan bahwa di dunia saat ini, satu setengah kali lebih banyak listrik dihasilkan dari batu bara daripada dari gas, perlu diingat: intensitas karbon pembangkit listrik tenaga batu bara adalah 20 kali lebih tinggi daripada pembangkit listrik tenaga surya, dan 80 kali lebih tinggi dari pembangkit listrik tenaga nuklir.
Naked Science telah menulis bahwa situasi dengan jejak karbon umat manusia tidak semudah yang sering disajikan di media dan budaya pop. Emisi CO2 antropogenik telah meningkatkan biomassa terestrial Bumi sebesar seperenam di abad ke-20 saja, dan ini masih merupakan perkiraan konservatif (ada juga yang lebih tinggi). Tetapi kenyataannya adalah bahwa agenda hijau dominan di banyak masyarakat Barat.
Ini berarti bahwa pembentukan "kotak hijau" pasti akan menggantikan yang panas - dan itu akan sama persis dengan kriteria bebas karbon. Dan di sini atom memiliki situasi yang sangat baik: di antara jenis energi bebas karbon, hanya beberapa persen lebih rendah dari turbin angin berbasis darat, sama dengan yang di laut dan secara nyata lebih unggul dari pembangkit listrik tenaga surya.
Omong-omong, di jalur bebas karbon, pembangkit listrik tenaga nuklir memiliki keunggulan nyata dibandingkan jenis energi terbarukan lainnya. Sementara dalam sistem energi sebuah negara besar tidak ada lebih dari 30-40% pembangkit listrik tenaga angin dan surya, mereka dapat beroperasi dengan baik tanpa perangkat penyimpanan - hanya dengan menyeimbangkan permintaan puncak dari pembangkit listrik tenaga air dan panas dan menghentikan pembangkit listrik tenaga air yang sama. dan pembangkit listrik termal dalam cuaca cerah dan berangin.
Tetapi semakin cepat energi angin dan matahari berkembang, faktanya akan semakin terlihat: untuk fungsi sistem tenaga yang stabil dan tidak terputus, lebih banyak saluran listrik tegangan tinggi dan / atau perangkat penyimpanan lithium seperti MegaPack dari Tesla perlu dibangun di atasnya. dasar. Alasannya sederhana: pada hari-hari berangin rendah dan musim dingin berawan, output dari SPP dan WPP kecil, tetapi kebutuhan penduduk akan listrik tidak hilang di mana pun. Sementara itu, baik saluran listrik, dan khususnya perangkat penyimpanan lithium memiliki satu atau lain "harga" karbon. Ini berarti bahwa jejak karbon sebenarnya dari SES dan WPP akan mulai meningkat seiring dengan bertambahnya generasi mereka.
Di sinilah pembangkit listrik tenaga nuklir dapat menjadi landasan penting dari "alun-alun hijau". Bagaimanapun, mereka beroperasi pada kapasitas yang sama - penuh 24 jam sehari. SPP tidak bekerja di malam hari, sehingga reaktor dapat dengan andal mendukungnya, menyediakan pembangkitan dasar tanpa memerlukan sistem penyimpanan litium yang "memperluas" jejak karbon. Ternyata sulit untuk memasuki masa depan yang benar-benar bebas karbon tanpa atom.
Mengapa tenaga nuklir sebenarnya terbarukan?
Satu ton uranium energik dalam bentuk bahan bakar dalam reaktor nuklir secara teoritis menghasilkan 620 juta kilowatt-jam listrik. Namun, dalam kehidupan nyata, karena efisiensi pembangkit listrik yang tidak sempurna, angka ini turun menjadi sekitar 150 juta kilowatt-jam. Artinya, konsumsi listrik tahunan di Rusia membutuhkan sekitar tujuh ribu ton uranium, dan dunia - sekitar 150 ribu ton per tahun.
Ada sekitar 100 triliun ton uranium di kerak bumi: oleh karena itu, jika semua listrik di planet ini adalah atom, maka uranium di kerak akan cukup untuk ratusan juta tahun. Bahkan, lebih banyak lagi - dalam miliaran. Faktanya adalah bahwa sejumlah besar uranium dalam air laut sampai ke sana karena pencucian logam ini oleh air dari bebatuan, termasuk dasar laut.
Kerak bumi - baik benua maupun samudera - secara bertahap diperbarui: yang baru terbit, yang lama tenggelam. Oleh karena itu, seperti yang ditunjukkan dalam literatur ilmiah pada 1980-an, uranium de facto dari satu air laut di bawah kondisi terestrial adalah sumber energi terbarukan. Seharusnya cukup untuk miliaran tahun, dan selama periode ini, perluasan Matahari masih akan membuat planet ini tidak dapat dihuni.
Jadi apa, energi nuklir dalam bentuknya yang sekarang dapat memberi kita energi untuk periode apa pun yang mungkin bagi penghuni Bumi? Ya, jika bukan karena beberapa nuansa. Yang pertama adalah jauh dari layak secara ekonomi untuk mengekstraksi semua cadangan bijih dari kerak bumi, di suatu tempat konsentrasinya terlalu rendah. Tapi masalah ini bukan yang utama, bahkan bijih yang "bijaksana" akan cukup untuk jangka waktu yang sangat lama.
Kesulitan utama adalah bahwa reaksi berantai diperlukan untuk membakar bahan bakar nuklir, dan itu hanya didukung oleh uranium-235, sebuah elemen dengan waktu paruh 700 juta tahun. Seperti yang jelas dari periode ini, dalam uranium alam ada sedikit isotop seperti itu - hanya 0,72%. Selain itu, hanya 0,5% yang benar-benar dapat dialokasikan - sisanya, karena teknologi yang tidak sempurna untuk memisahkan isotop uranium, sementara dibuang ke tempat pembuangan sampah. Hampir semua sisa uranium alam - uranium-238 dengan waktu paruh 4,5 miliar tahun - tetapi tidak mendukung reaksi berantai. Demikian pula, reaksi berantai tidak didukung oleh thorium-232, yang bahkan lebih melimpah di Bumi daripada uranium.
Dengan kata lain, jika kita entah bagaimana belajar melibatkan uranium-238 dalam siklus bahan bakar nuklir, maka volume bahan bakar nuklir yang tersedia akan meningkat 200 kali lipat, dan jika thorium juga digunakan, ia akan tumbuh ratusan kali lipat. Untungnya, ada cara untuk melakukan ini. Satu atom uranium-235, ketika fisi dalam reaktor, memancarkan rata-rata 2,4 neutron. Agar reaksi fisi dalam reaktor atom tidak meluruh, beberapa neutron ini (setidaknya satu) perlu dipaksa untuk berbagi atom uranium-235 lainnya, sedangkan neutron kedua dan neutron lainnya tetap "bebas".
Jika pelat uranium-238 (atau thorium-232) ditempatkan di sekitar inti reaktor nuklir - dalam hal ini disebut breeder - maka neutron "ekstra" akan segera menjadi tidak berlebihan: mereka akan memasuki inti atom dan membuat plutonium dari uranium-238 -239, dan dari thorium-232 - uranium-233. Baik plutonium dan uranium-233 sudah cukup mampu mendukung reaksi berantai dan, setelah peluruhan, juga memberikan (rata-rata) lebih dari dua neutron. Anda dapat mengambil pelat iradiasi yang mengelilingi bahan bakar di reaktor breeder dan menggunakan plutonium yang terbentuk di dalamnya untuk membuat bahan bakar nuklir baru.
Skema serupa dimungkinkan di masa depan untuk sepasang thorium-232 - uranium-233, tetapi di sini, secara teori, uranium-233 bahkan tidak perlu diekstraksi untuk pembuatan bahan bakar baru: dapat digunakan sebagai bahan bakar di reaktor yang sama.
Timbul pertanyaan: plutonium-239, seperti yang Anda tahu, sangat cocok untuk membuat bom nuklir, muatan minimum dapat diperoleh dari sekitar lima kilogram zat ini. Apakah penggunaan reaktor semacam itu akan menciptakan ancaman teroris yang merebut bahan untuk bom nuklir? Terlepas dari kenyataan bahwa media sering mengutip argumen ini terhadap reaktor pemulia, analisis rinci menunjukkan bahwa itu tidak berdasar.
Faktanya adalah bahwa plutonium masih ada dalam bahan bakar bekas reaktor nuklir. Reaktor gigawatt biasa menghasilkan seperempat ton plutonium per tahun. Dan meskipun tampaknya cukup dalam kilogram untuk mendapatkan bom nuklir, bahkan negara-negara maju dengan industri nuklir maju tidak menggunakan plutonium tingkat senjata dalam kehidupan sesuai dengan skema ini.
Ini semua tentang pengotor isotop lain (termasuk plutonium-240), yang sangat sulit untuk dipisahkan dari plutonium-239, dan penanganan pengotor ini hampir tidak bisa disebut aman. Atom-atom dari isotop plutonium-239 dan -240 memiliki massa yang sangat dekat sehingga sangat sulit untuk memisahkan mereka pada tahap perkembangan teknologi saat ini. Peluang bertahan hidup bagi teroris yang secara aktif bekerja dengan bahan semacam itu agak kecil, dan risiko bahwa mereka akan dapat memperoleh bom nuklir dari bahan tersebut praktis dapat diabaikan. Terus terang, lebih mudah dan lebih aman untuk membuatnya dari uranium biasa. Ini berlaku untuk tingkat yang lebih besar untuk sebuah bom hipotetis murni (mereka bahkan tidak mencoba untuk membuatnya) berdasarkan uranium-233.
Reaktor untuk energi tak berujung
Tentu saja, ini tidak berarti bahwa kita dapat mengambil reaktor konvensional seperti VVER-1000 Rusia atau rekan-rekan Baratnya dan mulai memproduksi volume plutonium-239 yang diperlukan untuk produksi bahan bakar baru. Bagaimanapun, kecepatan neutron dalam VVER berada di urutan beberapa kilometer per detik, itulah sebabnya mereka menyebutnya sebagai "reaktor neutron lambat".
Selama mereka tetap lambat, dari satu atom uranium-235 fisil dalam reaktor, rata-rata hanya akan diperoleh 2,08 neutron bebas. Dan dari satu atom fisil plutonium-239 - sama sekali 2, 03 neutron. Kita tidak dapat memaksa semua neutron untuk mencapai tepat di mana kita perlu, oleh karena itu, pada kenyataannya, lebih sedikit bahan bakar nuklir baru (plutonium-239) yang akan keluar dari lapisan uranium-238 dalam reaktor konvensional daripada yang dihabiskan di reaktor yang sama dengan bahan bakar nuklir lama. (uranium-235).
Bagaimana cara keluar dari situasi ini? Neutron harus cepat: maka satu atom uranium-235 akan menghasilkan rata-rata 2,23 neutron, dan plutonium-239 - bahkan 2,7 neutron. Mengapa perbedaan antara 2, 03 dan 2, 7 begitu penting? Harus diingat bahwa reaksi peluruhan atom dalam reaktor hanya akan berlangsung jika satu neutron membelah inti atom bahan bakar lainnya. Dan produksi bahan bakar baru di reaktor breeder membutuhkan satu neutron lagi per inti atom uranium-238 - untuk membuat atom plutonium-239 lain darinya. Ditambah sekitar 0,1 neutron dihabiskan untuk kerugian parasit: dinding rakitan bahan bakar dan sejenisnya.
Jadi ternyata pada 2, 03 neutron per atom plutonium, reaktor breeder tidak akan keluar, dan pada 2, 7 - lebih dari. Akibatnya, reaktor "cepat" per kilogram uranium-235 yang dibakar di dalamnya akan menghasilkan 1, 1 kilogram plutonium-239. Dan ketika, pada siklus berikutnya, bahan bakar dengan plutonium-239 dimasukkan ke dalam reaktor yang sama, maka masing-masing kilogramnya selama "pembakaran" (secara fisik benar - pembelahan inti atom) sudah akan menghasilkan 1,6 kilogram plutonium baru yang diperoleh dari uranium-238 yang sebelumnya tidak berguna …
Tetapi agar neutron tidak diperlambat, di inti reaktor tidak ada sesuatu yang secara efektif memperlambatnya - yaitu, air dan, secara umum, senyawa hidrogen apa pun. Sementara itu, airlah yang "berfungsi" di inti hampir semua reaktor daya: airnya murah dan mudah ditangani.
Agar tidak memperlambat neutron, pendingin harus bebas hidrogen, dan bahan bakar harus mengandung persentase uranium atau plutonium yang lebih besar. Yang kedua tidak terlalu sulit, tetapi yang pertama benar-benar menciptakan kesulitan yang hanya bisa diatasi oleh pemain berteknologi tinggi.
Sampai saat ini, hanya tiga pendekatan telah dicoba untuk membangun reaktor pemulia cepat - dengan natrium, merkuri dan timbal dan / atau bismut sebagai pendingin. Merkuri ditemukan tidak dapat diterima karena menunjukkan aktivitas korosif yang luar biasa ketika dipanaskan. Timbal dan bismut membutuhkan pemurnian dari pengotor oksigen - jika tidak, mereka juga dapat menimbulkan korosi serius pada pipa yang mereka pindahkan selama pengoperasian reaktor.
Natrium praktis aman dalam hal korosi, tapi … Natrium terbakar di udara, dan dengan nyala api yang terang. Anda dapat mengisi rongga di atasnya dengan argon murni (natrium tidak akan menyala dalam atmosfer lembam) sehingga tidak ada kebakaran jika terjadi kebocoran yang tidak disengaja, tetapi masalah pun tidak dikecualikan. Misalnya, reaktor pemulia cepat natrium Prancis terbakar (depressurisasi sirkuit natrium), mirip dengan yang di Jepang. Akibatnya, tidak ada reaktor cepat saat ini baik di sana maupun di sana.
Untungnya, Rosatom memiliki cerita yang berbeda: reaktor natriumnya telah beroperasi selama beberapa dekade (BNS-600 sejak 1980) tanpa kebakaran skala besar. Alasan untuk ini terutama karena ketika Anda telah mencapai solusi untuk masalah teknologi, Anda memiliki personel yang tahu cara menanganinya agar tidak merusak hutan. Di Prancis dan Jepang, tidak ada pengalaman jangka panjang yang berkelanjutan dalam bekerja dengan reaktor natrium, sehingga stok kompetensi seperti itu belum terakumulasi di sana.
Akibatnya, hanya satu negara, Rusia, yang saat ini sedang mengerjakan teknologi reaktor pemulia cepat di dunia. Harus diakui bahwa reaktor natrium masih membutuhkan investasi modal satu setengah kali lebih banyak per unit daya daripada reaktor dengan pendingin air, tetapi ini bukan faktor utama yang membatasi penggunaannya dalam skala besar di negara kita.
Selain itu, masalah biaya unit reaktor cepat natrium sudah diselesaikan oleh Rosatom: mereka berencana bahwa reaktor berikutnya, BN-1200, akan sebanding dengan reaktor air modern yang menggunakan neutron lambat (VVER yang sama).
Masalah utama dengan reaktor cepat benar-benar berbeda: uranium-235, yang masih diekstraksi dari bijih, tetap sangat murah sehingga memperoleh bahan bakar plutonium baru dari uranium-238 tidak dibenarkan hari ini. Biaya bahan bakar dalam biaya satu kilowatt-jam atom sekarang kurang dari 5%: yaitu, sebagai bahan bakar, bahkan uranium-235 yang langka masih sangat murah.
Produksi massal bahan bakar plutonium dari uranium-238 yang 200 kali lebih mudah diakses akan memiliki arti ekonomi yang jelas hanya setelah harga uranium-235 naik tiga kali lipat. Seperti yang telah kami tulis dalam materi kami "Harga Ketakutan", hari ini industri tenaga nuklir meningkatkan pembangkitan tidak cukup cepat untuk kekurangan bahkan bahan bakar langka yang muncul di dunia.
Tetapi penting untuk dipahami: pada kebutuhan sekecil apa pun, umat manusia memiliki teknologi untuk membangun reaktor cepat, yang memungkinkan untuk menutup masalah dengan bahan bakar nuklir dan membuat pembangkit listrik tenaga nuklir, pada kenyataannya, sumber energi terbarukan.
Kelebihan penting lainnya dari reaktor neutron cepat: mereka tidak hanya dapat mengubah uranium-238 menjadi plutonium, tetapi juga membombardir bahan bakar nuklir bekas dari reaktor lain dengan neutron "ekstra". Saat ini, dunia telah mengumpulkan 0,4 juta ton, dan sejauh ini sebagian besar tidak terlibat dalam siklus bahan bakar: paling murah untuk menyimpan limbah semacam itu dalam wadah di fasilitas penyimpanan tanah khusus, tetapi ini tidak dapat berlangsung selamanya.
Selain itu, ini tidak terlalu hemat energi: dalam reaktor cepat, 95% massa bahan bakar nuklir bekas dapat dimasukkan kembali ke dalam siklus bahan bakar, mengurangi volume bahan bakar nuklir bekas dengan faktor sepuluh atau lebih - dan dengan demikian secara signifikan mengurangi biaya penyimpanannya.
Demi kesempatan untuk secara drastis mengurangi volume bahan bakar reaktor bekas yang dibuang, Prancis menggunakan transformasinya di bawah aliran neutron di … reaktor termal konvensional. Tentu saja, skema ini tidak dapat disebut lengkap secara teknologi: dalam reaktor termal, neutron sangat lambat sehingga satu fisi atom bahan bakar awal hanya menghasilkan (rata-rata) 0,5 atom bahan bakar "terbakar habis" (dari bahan bakar bekas dari reaktor lain).). Artinya, tidak akan ada terlalu banyak bahan bakar baru (plutonium) dalam skema seperti itu - dan hanya penurunan volume pembuangan yang memaksa Prancis untuk mempraktikkan siklus seperti itu dalam reaktor termal yang jelas tidak cocok untuk itu.
Mari kita rangkum. Apa pun masalah energi modern, bahayanya bagi kesehatan - dan iklim - jauh lebih kecil daripada ketidakhadirannya. Dan dalam hal kerusakan iklim, dan dalam hal ancaman terhadap umur panjang manusia, lampu minyak tanah dan kayu bakar (merampas planet hutan tropis) berkali-kali dan puluhan kali lebih berbahaya daripada pembangkit listrik termal. Protes hijau harus dilakukan bukan di bawah slogan "Kami akan menutup pembangkit listrik" yang salah!", Tetapi di bawah slogan "Buka lebih banyak pembangkit listrik di dunia ketiga!".
Namun, penyebaran energi baru masih lebih baik tidak didasarkan pada sektor termal, tetapi pada "alun-alun hijau" - simbiosis jenis pembangkitan bebas karbon, di mana beban dasar dibawa oleh pembangkit listrik tenaga nuklir, dan pagi dan puncak malam, bersama dengan peningkatan konsumsi siang hari, dikompensasi oleh kincir angin dan panel surya, pembangkit listrik termal gas puncak yang diasuransikan dan akumulator lithium skala industri - seperti Megapack yang sama.
Hal utama yang harus diingat di sepanjang jalan: transisi ke energi yang benar-benar terbarukan dan bebas karbon harus dilakukan dengan mata terbuka dan tidak mengikuti emosi, tetapi alasan dan angka. Jika tidak, kita berisiko mendapatkan sistem energi yang tidak seimbang dengan stabilitas sedang, tetapi intensitas karbon lebih tinggi - dan, sebagai tambahan, konservasi keterbelakangan energi di dunia ketiga.
Kami berterima kasih kepada Rosatom Perusahaan Energi Atom Negara untuk bantuan dalam menciptakan materi.